Главная » Ремонт и отделочные материалы » Вулканы и землетрясения - завораживающие и разрушительные

Вулканы и землетрясения - завораживающие и разрушительные

Наша Земля всегда внутри была раскаленной. Многие ее элементы, такие как газы и горные породы, стремились подняться и добраться поверхности. Самым ярким проявлением того, что под землей есть своя жизнь, стали вулканы и землетрясения. Это самое настоящее проявление движения, которое происходит между литосферными плитами. Землетрясение и извержение вулкана очень сложно предвидеть, чаще всего люди не готовы к такому повороту событий. Иногда такие катаклизмы становятся большими трагедиями для человечества.

Почти все вулканы расположены на краях платформ, одни могут быть действующими, другие же потухнуть навсегда. В каждом вулкане есть кратер, и жерло, внизу которого скапливаются расплавленные породы и газы. Как только скопления собираются в большом количестве, они пробивают пробку кратера и выбрасываются наружу. На поверхность земли с большой силой начинают вылетать камни, пепел и лава, уничтожая все, что встретится на пути. Считается, что если вулкан просыпается редко, то его извержение будет сильным и опасным. Лава может выливаться из вулкана, как через кратер, так и через небольшие трещины, образовавшиеся около него. Чаще всего извержение вулкана и землетрясение бывают там, где расположен стык между литосферными плитами. Очень тяжело придется городам и окрестностям, которые находятся именно в такой неудачной зоне. Люди научились наблюдать за силой землетрясений. Эту работу выполняют сейсмологи, которые в первую очередь предупреждают население о сильных подземных толчках. Самое печальное, что катастрофу часто трудно предугадать. Подземные толчки разрушают дома, уничтожают газопроводы, а вулкан, навсегда погружает местность под груды пепла и лавы. Подземные толчки могут быть и под водой. От таких толчков возникают цунами, которые с бешеной силой выбрасываю волны на берег, разрушая все на своем пути.

Так же как и сейсмологи, вулканологи выполняют важную работу. Они следят за активностью вулканов, их масштабом бедствия. На них лежит большая ответственность, вовремя определить силу извержения и дать сигнал на эвакуацию из опасной зоны. Ведь даже сегодня у подножья вулканов построились города, многие люди устроили там фермы и виноградники. Все потому, что земля около вулкана насыщена полезными веществами и минералами. Даже в наше время, многие поселения погибают под силой вулканического извержения. Что касается подземных толчков, половину из них мы не ощущаем. Их можно заметить, только используя специальный прибор. Но каждый год несколько землетрясений забирает множество человеческих жизней, разрушая при этом все, что люди так бережно создавали.

Получается, что землетрясение иногда становится страшнее извержения вулкана, так как бывает чаще. Землетрясения, как и извержения вулканов, всегда наступают внезапно, нельзя точно наперед просчитать этот процесс. У них словно своя жизнь, которая никак не вписывается в жизнь человека. Люди хоть и стараются предугадать эти ситуации, но это всегда удается не точно. Многие оказываются не готовыми, ведь очень трудно посмотреть в глаза опасности. При этом землетрясения образуют трещины, меняют рельеф. После такого на поверхности могут образоваться новые впадины и возвышенности, а это немалый дискомфорт в жизни человека, да и наверно, в жизни самой природы.

Доклад на тему 5 класс география

Землетрясения и разломы

Представьте, что произойдет, если Вы сгибаете пластмассовую линейку. Если Вы будете сгибать ее сильно, то линейка треснет. После этого обе половинки вновь выпрямятся. Горные породы в земной коре тоже изгибаются под действием давлений, разламываются и вновь выпрямляются. Разлом - это разрыв в породах, вдоль которого произошло перемещение горных пород.

Когда происходит разрыв, энергия выделяется в виде сейсмических волн. Эта энергия заставляет землю трястись; мы чувствуем землетрясение.

С установкой высоко чувствительных сейсмографов во многих точках мира сейчас относительно легко регистрировать сейсмические возмущения, даже если они не ощущаются человеком. После того как сейсмические волны были обнаружены и зарегистрированы различными сейсмологическими станциями, можно определить, где они возникли. Есть несколько организаций, которые занимаются вопросами определения параметров землетрясений и сейсмической активности во всем мире. На основании этой информации можно определить сейсмические характеристики зон с высокой и низкой сейсмической активностью.

На приведенной здесь схеме показано распределение сейсмических толчков в глобальном масштабе.

Глобальное распределение землетрясений

На основании этой схемы можно сделать заключение, что землетрясения распространены по земной поверхности весьма неравномерно. Выделяются четкие границы сейсмических зон. В середине океанов сейсмические события концентрируются вдоль очень узких полосок, которые совпадают с местоположением срединно-океанических хребтов. В стороне от этих зон большая часть дна мирового океана асейсмична.

Наиболее важные из срединно-океанических хребтов следующие: Срединно-Атлантический хребет, Центрально-Индийский хребет, который раздваивается на юге и Восточно-Тихоокеанское поднятие. Восточно-Тихоокеанское поднятие начинается в Калифорнийском заливе и разделяется на две части у острова Пасхи (Чили); одна часть идет на юго-запад, а одна к полуострову Тайтао и континентальной части Чили. Как правило, сейсмическая активность в этих зонах слабая.

Аналогичным образом сконцентрирована сейсмическая активность в структурах, называемых островными дугами. Наиболее значительные островные дуги расположены цепочками по периферии Тихого океана. Основные островные дуги: острова Алеутской дуги, полуостров Камчатка, Курильские острова, Япония, Марианские острова. Соломоновы острова, острова Новые Гебриды, острова Фиджи, острова Филиппины - Зондские-Адаманские. В Атлантическом океане мы видим Малые Антильские острова и Южные Сандвичевы острова. Аналогичные сейсмические цепочки обнаруживаются вдоль побережья Центральной и Южной Америки. Самые глубокофокусные и сильные по магнитуде землетрясения регистрируются в этих зонах. Более широкий сейсмический пояс вдоль южной части Европы, Гималаев и Юго-Восточной Азии представляет собой более сложную зону, в которой землетрясения происходят не так часто.

Зоны малой сейсмичности (даже нулевой сейсмичности) представлены материковыми щитами, такими как Канадский шит в восточной части Северной Америки, Бразильский щит в Южной Америке, а также восточной частью Австралии, Центральной Европой, Южной Африкой и океаническим ложе вдали от срединно-океанических хребтов.

Точка внутри Земли, где происходит разрыв или относительное перемещение пород, называется очагом (или гипоцентром) землетрясения. Очаги большинства землетрясений располагаются в толще Земли, где происходит трение плит друг о друга; место на земной поверхности непосредственно над гипоцентром называется эпицентром землетрясения. Если очаг находится на поверхности Земли, то гипоцентр и эпицентр совпадают.

Разрез вдоль Южной Америки

Если очаг расположен на глубине от 0 до 60 километров, землетрясение считается неглубоким. Если очаг расположен на глубине от 60 до 300 километров, землетрясение имеет среднюю глубину очага. Если очаг на глубине от 300 до 700 километров, то это глубокофокусное землетрясение.

Сила землетрясения

Для измерения силы землетрясения используются две шкалы: одна для измерения интенсивности и другая для измерения магнитуды.

Интенсивность землетрясения - это степень сотрясения грунта на поверхности Земли, ощущаемого в различных точках зоны воздействия землетрясения. Величина интенсивности определяется на основании оценки фактических разрушений, воздействия на предметы, здания и почву, последствий для людей. Значение интенсивности определяется в соответствии с разработанной шкалой интенсивности, которая может быть различной в разных странах. Интенсивность часто связывают с величиной скорости колебания грунта при прохождении сейсмической волны.

В большинстве стран Америки используется Модифицированная шкала интенсивности землетрясений Меркалли, которая имеет 12 уровней интенсивности (баллов). На нижеследующих рисунках показаны различные степени интенсивности (баллы).

Магнитуда землетрясения - это величина, пропорциональная энергии, выделяемой в очаге землетрясения. Она определяется с помощью прибора, называемого сейсмографом. Показания прибора (амплитуда и период сейсмических волн) указывают на количество энергии упругой деформации, выделяемой в процессе землетрясения. Чем больше амплитуда волны, тем сильнее землетрясение. Шкала магнитуд была разработана американским сейсмологом Чарльзом Рихтером в 1935 году. В ней используются арабские цифры. Шкала Рихтера логарифмическая и открытая, т.е. нет ни верхнего, ни нижнего пределов для магнитуд Рихтера. Каждое увеличение магнитуды на одно целое число соответствует 30-кратному увеличению количества выделяемой энергии.

Сейсмические волны и их измерение

Скольжению пород вдоль разлома вначале препятствует трение. Вследствие этого, энергия, вызывающая движение, накапливается в форме упругих напряжений пород. Когда напряжение достигает критической точки, превышающей силу трения, происходит резкий разрыв пород с их взаимным смещением; накопленная энергия, освобождаясь, вызывает волновые колебания поверхности земли - землетрясения. Землетрясения могут возникать также при смятии пород в складки, когда величина упругого напряжения превосходит предел прочности пород, и они раскалываются, образуя разлом.

Сейсмические волны, порождаемые землетрясениями, распространяются во все стороны от очага подобно звуковым волнам. Точка, в которой начинается подвижка пород называется фокусом , очагом или гипоцентром , а точка на земной поверхности над очагом - эпицентром землетрясения. Ударные волны распространяются во все стороны от очага, по мере удаления от него их интенсивность уменьшается.

Скорости сейсмических волн могут достигать 8 км/с.

Типы сейсмических волн

Сейсмические волны делятся на волны сжатия и волны сдвига .

Волны сжатия, или продольные сейсмические волны, вызывают колебания частиц пород, сквозь которые они проходят, вдоль направления распространения волны, обуславливая чередование участков сжатия и разрежения в породах. Скорость распространения волн сжатия в 1,7 раза больше скорости волн сдвига, поэтому их первыми регистрируют сейсмические станции. Волны сжатия также называют первичными (P-волны). Скорость P-волны равна скорости звука в соответствующей горной породе. При частотах P-волн, больших 15 Гц, эти волны могут быть восприняты на слух как подземный гул и грохот.

Волны сдвига, или поперечные сейсмические волны, заставляют частицы пород колебаться перпендикулярно направлению распространения волны. Волны сдвига также называют вторичными (S-волны).

Существует ещё третий тип упругих волн - длинные или поверхностные волны (L-волны). Именно они вызывают самые сильные разрушения.

Измерение силы и воздействий землетрясений

Для оценки и сравнения землетрясений используются шкала магнитуд и шкала интенсивности.

Шкала магнитуд

Шкала магнитуд различает землетрясения по величине магнитуды, которая является относительной энергетической характеристикой землетрясения. Существует несколько магнитуд и соответственно магнитудных шкал: локальная магнитуда (ML); магнитуда, определяемая по поверхностным волнам (Ms); магнитуда, определяемая по объемным волнам (mb); моментная магнитуда (Mw).

Наиболее популярной шкалой для оценки энергии землетрясений является локальная шкала магнитуд Рихтера. По этой шкале возрастанию магнитуды на единицу соответствует 32-кратное увеличение освобождённой сейсмической энергии. Землетрясение с магнитудой 2 едва ощутимо, тогда как магнитуда 7 отвечает нижней границе разрушительных землетрясений, охватывающих большие территории. Интенсивность землетрясений (не может быть оценена магнитудой) оценивается по тем повреждениям, которые они причиняют в населённых районах.

Шкалы интенсивности

Интенсивность является качественной характеристикой землетрясения и указывает на характер и масштаб воздействия землетрясений на поверхность земли, на людей, животных, а также на естественные и искусственные сооружения в районе землетрясения. В мире используется несколько шкал интенсивности: в США - Модифицированная шкала Меркалли (MM), в Европе - Европейская макросейсмическая шкала (EMS), в Японии - шкала Шиндо (Shindo).

Шкала Медведева-Шпонхойера-Карника (MSK-64)

12-бальная шкала Медведева-Шпонхойера-Карника была разработана в 1964 году и получила широкое распространение в Европе и СССР. С 1996 года в странах Европейского союза применяется более современная Европейская макросейсмическая шкала (EMS). MSK-64 лежит в основе СНиП II-7-81 "Строительство в сейсмических районах" и продолжает использоваться в России и странах СНГ. В Казахстане в настоящее время используется СНиП РК 2.03-30-2006 "Строительство в сейсмических районах".

Балл	Сила землетрясения	Краткая характеристика
1	Не ощущается.	Отмечается только сейсмическими приборами.
2	Очень слабые толчки	Отмечается сейсмическими приборами. Ощущается только отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя в верхних этажах зданий, и очень чуткими домашними животными.
3	Слабое	Ощущается только внутри некоторых зданий, как сотрясение от грузовика.
4	Умеренное	Распознаётся по лёгкому дребезжанию и колебанию предметов, посуды и оконных стёкол, скрипу дверей и стен. Внутри здания сотрясение ощущает большинство людей.
5	Довольно сильное	Под открытым небом ощущается многими, внутри домов - всеми. Общее сотрясение здания, колебание мебели. Маятники часов останавливаются. Трещины в оконных стёклах и штукатурке. Пробуждение спящих. Ощущается людьми и вне зданий, качаются тонкие ветки деревьев. Хлопают двери.
6	Сильное	Ощущается всеми. Многие в испуге выбегают на улицу. Картины падают со стен. Отдельные куски штукатурки откалываются.
7	Очень сильное	Повреждения (трещины) в стенах каменных домов. Антисейсмические, а также деревянные и плетневые постройки остаются невредимыми.
8	Разрушительное	Трещины на крутых склонах и на сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повреждаются.
9	Опустошительное	Сильное повреждение и разрушение каменных домов. Старые деревянные дома кривятся.
10	Уничтожающее	Трещины в почве иногда до метра шириной. Оползни и обвалы со склонов. Разрушение каменных построек. Искривление железнодорожных рельсов.
11	Катастрофа	Широкие трещины в поверхностных слоях земли. Многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома почти полностью разрушаются. Сильное искривление и выпучивание железнодорожных рельсов.
12	Сильная катастрофа	Изменения в почве достигают огромных размеров. Многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озёрах, отклонение течения рек. Ни одно сооружение не выдерживает.

Вулканы - геологические образования на поверхности земной коры или коры другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы) и пирокластические потоки.

Слово "Вулкан" происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана.

Наука изучающая вулканы - вулканология, геоморфология.

Вулканы классифицируются по форме (щитовидные, стратовулканы, шлаковые конусы, купольные), активности (действующие, спящие, потухшие), местонахождению (наземные, подводные, подледниковые) и др

Вулканические продукты

МАГМА И ЛАВА.

Как и в случае землетрясения, извержение вулкана означает, что какие-то события происходят в недрах Земли. Изучите следующие вопросы, пока Вы читаете этот раздел:

Что образуется, когда магма оказывается в ловушке под землей?

В каком месте лава выходит на поверхность земли?

Каковы последствия внедрения лавы на границах плит?

Как можно классифицировать вулканы по их активности?

Как отличаются формы вулканических конусов?

Магма внутри Земли

Породы, которые образуются в результате охлаждения и застывания магмы под землей, называются интрузивными породами. Вы не можете увидеть интрузивную породу, за исключением тех случаев, когда в результате каких-либо геологических процессов скрытая интрузивная порода окажется на поверхности. Например, вода может смыть верхнюю породу и открыть нижележащую. На схеме ниже показаны сразу пять интрузивных структур, поэтому Вы можете увидеть формы и относительные размеры каждой.

Батолит, показанный на схеме, такой большой, что часто неизвестно, где находится его основание.

Распределение интрузивных и эффузивных пород

Фактически ядром многих горных образований являются батолиты. Шток аналогичен батолиту, но значительно меньше по размеру. Когда магма пробивает себе путь между горными породами, она образует пластовые структуры (силл). Лакколит в форме гриба образуется тогда, когда магма давит на вышележащие пласты породы. Когда магма прорывается сквозь существующие пласты под углом, образуются дайки.

Лава на поверхности Земли

Когда магма извергается на поверхность земли, она называется лавой. Лава достигает поверхности через жерла вулканов или через щели в земле. Эти щели называются трещинами. Эффузивные породы - это затвердевшая лава на земной поверхности.

Лава из больших трещин может затопить большие площади, растекаясь иногда на много километров.

Лава на границах плит

Большинство экструзивных или эффузивных пород образуется там, где Вы их не можете увидеть, - на дне океана. Эти породы являются новой корой, рождающейся в зоне срединно-океанических хребтов. Огромные количества лавы извергаются через трещины или жерла вулканов в зоне границ раздвига. Иногда вулканы на дне океанов увеличиваются и поднимаются над поверхностью воды в виде островов.

Много вулканов возникает в зоне границ надвига. На схеме внизу показано, как одна океаническая плита уходит под другую океаническую плиту. Опускающаяся кора расплавляется в астеносфере. Образующаяся при этом магма поднимается вверх. Эта магма образует вулканы на островах, называемых островными дугами. Примерами островных дуг являются Японские и Курильские острова.

Граница надвига

Вулканы также могут образовываться на суше, где океаническая плита опускается под материковую плиту. Такой тип границы вызвал образование Каскадных гор в штатах Вашингтон и Орегон в Соединенных Штатах Америки, а также горной системы Анды в Южной Америке.

Вулканическая активность

Вулканы различаются как по внешнему виду, так и по характеру активности. Некоторые вулканы взрываются, извергая при этом пепел и камни, а также пары воды и различные газы. Этому типу извержения соответствовало извержение горы Сент-Хеленс в Соединенных Штатах Америки в 1980 году. Другие вулканы могут спокойно изливать лаву.

Почему некоторые вулканы взрываются? Представьте, что Вы взбалтываете бутылку с теплой содовой водой. Бутылка может разорваться, выделяя при этом воду и углекислый газ, который растворен в воде. Газы и водяной пар, которые находятся внутри вулкана под давлением, тоже могут взорваться. Самым сильным вулканическим взрывом, когда-либо зарегистрированным в истории человечества, явилось извержение вулкана Кракатау, вулканического острова в проливе между Явой и Суматрой. В 1883 году взрыв был такой силы, что его слышали на расстоянии 3200 километров от места взрыва. Большая часть острова исчезла с лица Земли. Вулканическая пыль окутала всю Землю и находилась в воздухе еще в течение двух лет после взрыва. Образовавшаяся гигантская морская волна унесла жизни более 36 000 человек на близлежащих островах.

Очень часто перед извержением вулканы как бы дают предупреждение. Это предупреждение может быть в виде газов и пара, выделяющихся из вулкана. Местные землетрясения могут указывать на то, что внутри вулкана поднимается магма. Земля вокруг вулкана или на самом вулкане вспучивается, и породы наклоняются под большим углом.

Если извержение вулкана происходило в недалеком прошлом, такой вулкан считается действующим или активным. Спящий вулкан - это такой, который извергался в прошлом, но уже не действует в течение многих лет. Потухший вулкан - это такой, извержение которого не предвидится. Большинство вулканов на Гавайских островах считаются потухшими.

Вулканический конус

Гора, образующаяся в процессе ряда вулканических извержений, называется вулканическим конусом. Она состоит из лавы, вулканического пепла и пород. Обычно конус имеет внутренний центральный канал и жерло. Вулканическое вещество поднимается вверх через жерло. Обычно в самом верху конуса имеется кратер, чашеподобное углубление. Форма вулкана зависит от характера извержения и типа вулканического вещества, извергающегося из конуса.

Типы вулканических куполов

Шлаковый или пепловый конус, изображенный выше, образуется, когда при извержении вылетают в основном камни и пепел, но выделяется мало лавы. В Мексике очень известен вулкан Парикутин с характерным шлаковым конусом. В 1943 году этот вулкан появился на кукурузном поле. Через 6 дней он достиг высоты 150 метров! Затем он вырос до 400 метров в высоту и потух. При извержениях невзрывного типа с легко вытекающей лавой образуются щитовые конуса, показанные на схеме вверху. Вулканические острова Гавайи с их полого падающими склонами являются типичными щитовыми вулканами. Чередующиеся извержения с выбросом пыли, пепла и камней с последующим спокойным излиянием лавы создают конусы смешанного типа, как показано выше.

Вулканические купола образуются при быстром извержении лавы, но такой вязкой, что она почти не растекается. Поэтому иногда используются термины экструзивный конус или конус набухания для такого типа вулканов. Как видно на схеме, такие вулканы имеют пологие склоны и куполообразные вершины. Мон-Пеле - это вулкан куполообразного типа на острове Мартиника в Карибском море. Сильное извержение его произошло без какого-либо предупреждения в 1902 году. Огненное облако газа и пепла скатилось вниз по склону, в результате почти все жители расположенного внизу городка были убиты. Последствия извержений могут быть очень значительными. Огромные количества вулканической пыли в воздухе являются причиной красивых восходов и заходов солнца. Если плотность достаточно высока, вулканическая пыль может изменить погоду. Увеличенная облачность по причине пыли может вызвать дожди и даже охлаждение. Плодородные почвы Гавайских островов образовались из вулканического пепла и камней. Ученые думают, что газы в воздухе и вода океанов образовались в результате извержений вулканов в прошедшие эпохи.

Опасные и безопасные области России

20% территории России относится к сейсмоактивным районам (в том числе 5% территории подвержено чрезвычайно опасным 8-10-балльным землетрясениям).

За последние четверть века в России произошло около 30 значительных, то есть силой более семи баллов по шкале Рихтера, землетрясений. В зонах возможных разрушительных землетрясений России проживает 20 миллионов человек.

От землетрясений и цунами больше всего страдают жители Дальневосточного региона России. Тихоокеанское побережье России находится в одной из самых "горячих" зон "огненного кольца". Здесь, в области перехода от Азиатского континента к Тихому океану и сочленения Курило-Камчатской и Алеутской островных вулканических дуг происходит более трети землетрясений России, находятся 30 действующих вулканов, в числе которых такие гиганты, как Ключевская сопка и Шивелуч. Здесь самая высокая плотность распределения действующих вулканов на Земле: на каждые 20 км побережья - один вулкан. Землетрясения здесь происходят не реже, чем в Японии или в Чили. Сейсмологи насчитывают обычно не менее 300 ощутимых землетрясений в год. На карте сейсмического районирования России районы Камчатки, Сахалина и Курильских островов относятся к так называемой восьми - и девяти - балльной зоне. Это означает, что в этих районах интенсивность сотрясений может достигать 8 и даже 9 баллов. Соответствующими могут быть и разрушения. Самое разрушительное землетрясение силой 9 баллов по шкале Рихтера произошло на острове Сахалин 27 мая 1995 года. Погибли около 3 тыс. человек, почти полностью разрушен город Нефтегорск, расположенный в 30 километрах от эпицентра землетрясения.

К сейсмически активным районам России относится также Восточная Сибирь, где в Прибайкалье, Иркутской области и Бурятской Республике выделяют 7-9-балльные зоны.

Якутия, через которую проходит граница Евро-Азиатской и Северо-Американской плит, не только считается сейсмоактивной областью, но также является рекордсменом: здесь нередко происходят землетрясения с эпицентрами севернее 70° с. ш. Как известно сейсмологам, основная часть землетрясений на Земле происходит в районе экватора и в средних широтах, а в высоких широтах такие события регистрируются крайне редко. Например, на Кольском полуострове обнаружено множество разнообразных следов землетрясений большой мощности - в основном достаточно давних. Формы обнаруженного на Кольском полуострове сейсмогенного рельефа сходны с теми, что наблюдаются в зонах землетрясений с интенсивностью 9-10 баллов.

Среди других сейсмоактивных районов России - Кавказ, отроги Карпат, побережья Черного и Каспийского морей. Для этих районов характерны землетрясения с магнитудой 4-5. Однако за исторический период здесь отмечались и катастрофические землетрясения с магнитудой более 8,0. На побережье Черного моря обнаруживались и следы цунами.

Однако землетрясения могут происходить и в тех районах, которые никак не назовешь сейсмоактивными.21 сентября 2004 года в Калининграде зафиксированы две серии подземных толчков силой 4-5 баллов. Эпицентр землетрясения находился в 40 километрах юго-восточнее Калининграда в районе российско-польской границы. По картам общего сейсмического районирования территории России, Калининградская область относится к сейсмобезопасному району. Здесь вероятность превышения интенсивности таких сотрясений составляет около 1% в течение 50 лет.

Даже у жителей Москвы, Санкт-Петербурга и других городов, расположенных на Русской платформе, есть повод волноваться. На территории Москвы и Московской области последние из таких сейсмических событий силой 3-4 балла имели место 4 марта 1977 года, в ночь с 30 на 31 августа 1986 года и 5 мая 1990 года. Наиболее сильные из известных сейсмических сотрясений в Москве, интенсивностью свыше 4 баллов, наблюдались 4 октября 1802 года и 10 ноября 1940 года. Это были "отзвуки" более крупных землетрясений в Восточных Карпатах.

Вулканическая деятельность считается весьма опасной. Связано это с тем, что многие действующие вулканы входят в сложные горные цепи, расположенные в районах с повышенной сейсмической активностью. Сам по себе вулканизм – это внешняя эффузивная форма магматизма, т.е. движение магмы из нижних слоев земной коры на ее поверхность.

Магма представляет собой жидкий раскаленный состав, который образуется на глубине от 50-ти до 350-ти километров. Появление трещин на поверхности земной коры уменьшает давление внутри Земного шара. Это приводит к тому, что магма затекает в упомянутые выше трещины и по ним пытается попасть наружу. В процессе ее перемещения происходит выделение газов. Они поступают в атмосферу, поэтому почва контактирует не с чистой магмой, а с раскаленной лавой. Как правило, она поступает на землю через жерла вулканов.

На территории нашей планеты насчитывается огромное количество вулканов. Их подавляющая часть расположена рядом с Тихоокеанским вулканическим кольцом.

Существует классификация вулканов. В зависимости от уровня своей активности они бывают:

1. Действующими;

2. Спящими;

3. Дремлющими;

4. Потухшими.

Самыми опасными считаются действующие вулканы, т.е. это те из них, извержения которых происходили в недавнем времени. Наименьшим уровнем опасности обладают потухшие вулканы. Вероятность их извержения крайне низка. Что касается продолжительности вулканической активности, то она может быть равна как нескольким месяцам, так и нескольким тысячам или даже миллионам лет.

В зависимости от формы вулканы бывают:

1. Щитовидными;

2. Шлаковыми;

3. Купольными;

4. Сложными;

5. Стратовулканами.

То, каким будет извержение, зависит от химического состава лавы и ее вязкости. По типу извержения существует разделение вулканов на:

1. Гавайские (эффузивные);

2. Купольные (экструзивные);

3. Стромболианские (смешанные);

4. Вулканские (эксплозивные).

Те участки суши, которые когда-либо испытывали на себе воздействие раскаленной лавы, подвержены многим поствулканическим процессам: гейзерам, фумаролам, термам.

В настоящее время человечество еще не нашло способ, благодаря которому можно было бы свести уровень потенциальной опасности, исходящей от вулканов, к минимуму. Несмотря на это, извержения последних порой позволяют людям получить ощутимую выгоду. К примеру, японцы и исландцы используют тепловую вулканическую энергию в области медицины. В частности, речь идет о целебных подземных водах, купание в которых укрепляет здоровье. Также высокий уровень вулканической активности зачастую приводит к образованию драгоценных камней. Вдобавок к этому современные ученые установили, что перед извержением вулкана, в том регионе, где он находится, идут дожди или выпадают другие осадки. Таким образом, искусственно возобновив работу потухшего вулкана, потенциально можно увлажнить климат в указанной области.

Землетрясения и механизм их образования

Землетрясения таят в себе огромную опасность. Они приводят к человеческим жертвам и наносят существенный ущерб природе. Подземные толчки оказывают сильнейшее воздействие на земную кору. Из-за этого каждый год случается порядка 100 тысяч землетрясений.

Статистические данные говорят о том, что сейсмические толчки происходят с периодичностью 1 раз в 5 минут. Они в большинстве своем слабы, поэтому люди не замечают их, чего не скажешь о сейсмографах. Кроме того, было установлено, что каждый год происходит около десятка землетрясений, сильнейшие из которых приравниваются к катастрофам.

Официальные цифры свидетельствуют о том, что ежегодно землетрясения уносят жизни примерно 10-ти тысяч человек. Порой случаются настоящие трагедии. Допустим, жертвами землетрясения, произошедшего в 1923 году на территории Японии, стали 140 тысяч человек, а в Китае от этого же бедствия в 1976 году погибло около 700 тысяч человек.

Что касается природы землетрясений, то ученые убеждены, что она объясняется теорией упругой отдачи. Это значит, что сильные подземные толчки появляются в результате высвобождения большого количества энергии, что приводит к деформации внутри Земного шара. Поверхность планеты изнутри подвергается воздействию высокого давления. С течением времени уровень напряжения возрастает, что приводит к появлению разломов.

Еще задолго до землетрясения в нижних слоях земной коры происходят тектонические движения. С течением времени их скорость увеличивается, о чем свидетельствует рост сейсмической активности. Максимальный скоростной показатель достигается по причине оперативной «разрядки» запасов «упругой» энергии. Он сохраняется на протяжении 10-15 секунд, но иногда это время может быть равно минуте.

По мере нарастания землетрясения разрушаются породы, находящиеся достаточно глубоко. По этой причине их прочность заметно снижается, развивается дислокация. На том участке, который будет самым слабым, произойдет разлом.

Силы, приводящие к разрыву земной коры, базируются на двух моделях. В основе первой из них лежат силы в очаге действий. Их мощность нарастает по мере приближения к линии разрыва. Вторая модель основана на том, что в зоне очага активными остаются 2 пары силы, которые перпендикулярны друг другу.

Таким образом, землетрясение представляет собой сотрясение поверхности планеты, произошедшее вследствие воздействия сильнейших сейсмических колебаний, которые появляются при нарушении целостности определенного участка земной коры и выделении так называемой «упругой» энергии. Все землетрясения разделены на естественные, т.е. имеющие природное происхождение, и искусственные, т.е. возникающие по вине человека.

Вулканические землетрясения

Различные по мощности землетрясения происходят в вулканических областях. Это объясняется тем, что выделяющиеся из магмы газы и лава пытаются прорваться наружу. Они служат причиной возникновения толчков, что приводит к вулканическому тремеру, т.е. серии слабых землетрясений или вулканическому дрожанию.

Тремер указывает на то, что в скором времени вулкан начнет извергаться. Вулканическое дрожание способно растянуться на длительное время. В ходе его течения внутри земной коры происходят взрывы. Они разрушают горные породы, что приводит к появлению сейсмических и акустических волн.

Локальные землетрясения случаются даже под теми вулканами, которые давно потухли, но могут стать действующими. В описываемой ситуации подземные толчки обладают спокойным характером. По мере их усиления вулкан способен «проснуться». Таким образом, благодаря сейсмической активности можно спрогнозировать предстоящее извержение того или иного потухшего вулкана.

Японские и американские ученые разработали эффективный способ, при помощи которого не составляет труда спрогнозировать будущее землетрясение. Он основан на регистрации подземных толчков и изучении данных, полученных благодаря спутникам, поэтому позволяет постоянно следить за активностью лавы внутри жерла вулкана.

Вулканические области располагаются там же, где и зоны возникновения тектонических землетрясений. В связи с этим определить тип данных явлений невозможно.

Любое вулканическое землетрясение обладает двумя признаками, а именно:

Его очаг располагается рядом с вулканом;
Магнитуда остается небольшой.

В 1883 году на индонезийской территории одновременно произошло извержение вулкана Кракатау и сильное землетрясение. Большая часть вулкана была взорвана, а мощные подземные толчки привели к серьезным разрушениям сразу на нескольких крупных островах. Тогда погибли все жители острова Борнео, а волна цунами нанесла существенный ущерб островам Зондского пролива.

Примеров вулканических землетрясений предостаточно. К примеру, вследствие извержения вулкана Ипомео произошло разрушение итальянского городка Казамичола. Также землетрясения регулярно происходят на территории России. В частности, на Камчатке активными остаются такие вулканы как Шивелуч, Ключевая Сопка и др.

Вулканические землетрясения имеют определенное сходство с тектоническими. Они отличаются друг от друга только по масштабам и дальности распространения. Последняя у описываемого вида землетрясений остается небольшой.

Вулканические землетрясения зачастую происходят на территории Европы. К примеру, самым большим вулканом, сохраняющим активность, является Этна, что на Сицилии. Он извергался более 2-х сотен раз, и постоянно перед извержением лавы наблюдались слабые подземные толчки.

За сейсмической активностью в вулканических областях ведется постоянное наблюдение. Изучение микроземлетрясений позволяет определить направление движения магмы и узнать ее приблизительный химической состав.

Рост активности вулканов присущ не только мощным землетрясениям, но и другим процессам. К примеру, перед извержением Везувия земная кора испытывала на себе сильные подземные толчки.

Землетрясения, как и вулканы – это особые природные явления, происходят из-за особой тектоники плит. Связь между землетрясениями и извержениями вулканов — конечно же есть! Извержение вулкана сопровождается землетрясениями. Землетрясения относятся к особому состоянию дрожания земной коры, в результате которого резко высвобождается энергия.

Это в основном сейсмические волны, порожденные природными (внутреземными) явлениями, а также, время от времени, техногенными событиями.

С другой стороны — вулканы -разнообразные отверстия в земной коре, из которых горячие газы и расплавленные горные породы с огромной силой выбрасываются на поверхность Земли. Связь между землетрясениями и извержениями вулканов — Землетрясения и вулканическая активность связаны между собой.

Землетрясение обычно сопровождается извержением вулкана, и наоборот землетрясения могут привести к сильным вулканическим извержениям. Прежде чем сравнивать землетрясения и извержения вулканов, кратко рассмотрим каждый из этих процессов. Землетрясения, возникают из-за внезапного скачка давления, которое накапливалось за определённый период времени под земной корой.

Созданная сейсмическая обстановка измеряется сейсмометром для того, чтобы определить силу и размер землетрясения Точка, где происходит землетрясение называют эпицентром землетрясения. Гипоцентр относится к точке на поверхности Земли, и над эпицентром вулканических извержений. Извержения, которые включают экструзии магмы, обычно приобретают форму гор или горных районов после того как выброшенные материалы остынут.

Возникают они в любой (даже самой непредсказуемой, например, высоко в горах) части поверхности Земли, как на суше, так и на дне морей и океанов. Вулканы подразделяют на три типа: активные, спящие (в настоящее время не активны) и потухшие (не эруптивные). Сравнивая карты, изображающие места землетрясений и вулканические вспышки, сможем проследить тесную связь между обоими явлениями. Почему же возникают вулканы и землетрясения? Основной ответ на этот вопрос лежит в тектонике литосферных плит планеты.

Наша неправильной формы, а так как плиты имеют различные размеры, то постоянно движутся с разными скоростями. Точнее, плиты дрейфуют по мантии Земли. Значит можно сделать вывод, что магма накапливается вдоль краёв тектонических плит. Плиты сталкиваются и расходятся, скользят одна на другую. Всё это приводит к образованию давления или деформации.

Связь между землетрясениями и извержениями вулканов — Сильные землетрясения возникают, когда плиты сталкиваются, в то время как слабые землетрясения наблюдаются, когда плиты удаляются друг от друга. Во время таких движений магма присутствует на границах плит и может вырасти до поверхности Земли. Это приводит к вулканическим извержениям. Расходящиеся плиты могут вызвать возникновение вулканических трещин, а сходящиеся — отдельные вулканические извержения.

Кроме того, землетрясения и вулканы происходят в период, который называют периодом внутриплитных землетрясений и внутриплитных вулканов, соответственно. Подсчитано, что на нашей планете происходит около 10 процентов землетрясений внутриплитного типа.

При дальнейшем повышении температуры в недрах Земли горные породы, несмотря на высокое давление, расплавляются, образуя магму. При этом выделяется много газов. Это еще больше увеличивает и объем расплава, и его давление на окружающие породы. В результате очень плотная, насыщенная газами магма стремится туда, где давление меньше. Она заполняет трещины в земной коре, разрывает и приподнимает пласты слагающих ее пород. Часть магмы, не достигнув земной поверхности, застывает в толще земной коры, образуя магматические жилы и лакколиты. Иногда же магма вырывается на поверхность, и происходит ее извержение в виде лавы, газов, вулканического пепла, обломков горных пород и застывших сгустков лавы.

Вулканы. У каждого вулкана имеется канал, по которому происходит извержение лавы (рис. 24). Это жерло, которое всегда заканчивается воронкообразным расширением - кратером. Диаметр кратеров колеблется от нескольких сот метров до многих километров. Например, диаметр кратера Везувия - 568 м. Очень большие кратеры называют кальдерами. Например, кальдера вулкана Узона на Камчатке, которую заполняет озеро Кроноцкое, достигает 30 км в поперечнике.

Форма и высота вулканов зависят от вязкости лавы. Жидкая лава быстро и легко растекается и не образует горы конусообразной формы. Примером может служить вулкан Килауза на Гавайских островах. Кратер этого вулкана представляет собой округлое озеро диаметром около 1 км, заполненное клокочущей жидкой лавой. Уровень лавы, подобно воде в чаше родника, то опускается, то поднимается, выплескиваясь через край кратера.

Рис. 24. Вулканический конус в разрезе

Более широко распространены вулканы с вязкой лавой, которая, остывая, образует вулканический конус. Конус всегда имеет слоистое строение, которое свидетельствует о том, что излияния происходили многократно, а вулкан вырастал постепенно, от извержения к извержению.

Высота вулканических конусов колеблется от нескольких десятков метров до нескольких километров. Например, вулкан Аконкагуа в Андах имеет высоту 6960 м.

Гор-вулканов, действующих и потухших, насчитывается около 1500. Среди них такие гиганты, как Эльбрус на Кавказе, Ключевская Сопка на Камчатке, Фудзияма в Японии, Килиманджаро в Африке и многие другие.

Большая часть действующих вулканов расположена вокруг Тихого океана, образуя Тихоокеанское «огненное кольцо», и в Средиземноморско-Индонезийском поясе. Только на Камчатке известно 28 действующих вулканов, а всего их более 600. Распространены действующие вулканы закономерно - все они приурочены к подвижным зонам земной коры (рис. 25).

Рис. 25. Зоны вулканизма и землетрясений

В геологическом прошлом Земли вулканизм был более активным, чем теперь. Кроме обычных (центральных) извержений происходили трещинные излияния. Из гигантских трещин (разломов) в земной коре, протянувшихся на десятки и сотни километров, лава извергалась на земную поверхность. Создавались сплошные или пятнистые лавовые покровы, выравнивающие рельеф местности. Толща лавы достигала 1,5-2 км. Так образовались лавовые равнины. Примером таких равнин служат отдельные участки Среднесибирского плоскогорья, центральной части плоскогорья Декан в Индии, Армянское нагорье, плато Колумбия.

Землетрясения. Причины землетрясений бывают разные: извержение вулканов, обвалы в горах. Но наиболее сильные из них возникают в результате движений земной коры. Такие землетрясения называют тектоническими. Зарождаются они обычно на большой глубине, на границе мантии и литосферы. Место зарождения землетрясения называется гипоцентром или очагом. На поверхности Земли, над гипоцентром, находится эпицентр землетрясения (рис. 26). Здесь сила землетрясения наиболее велика, а при удалении от эпицентра она ослабевает.

Рис. 26. Гипоцентр и эпицентр землетрясения

Земная кора сотрясается непрерывно. В течение года наблюдается свыше 10 000 землетрясений, но большая часть из них настолько слаба, что не ощущается человеком и фиксируется только приборами.

Сила землетрясений измеряется в баллах - от 1 до 12. Мощные 12-балльные землетрясения бывают редко и носят катастрофический характер. При таких землетрясениях происходят деформации в земной коре, образуются трещины, сдвиги, сбросы, обвалы в горах и провалы на равнинах. Если они происходят в густонаселенных местах, то возникают большие разрушения и многочисленные человеческие жертвы. Крупнейшими землетрясениями в истории являются Мессинское (1908), Токийское (1923), Ташкентское (1966), Чилийское (1976) и Спитакское (1988). В каждом из этих землетрясений погибли десятки, сотни и тысячи человек, а города были разрушены почти до основания.

Напечатать